人教版九年级化学（上）《第6单元 碳和碳的氧化物》知识清单

第6单元 碳和碳的氧化物考点1 金刚石、石墨和C601.碳单质的物理性质比较碳单质石墨C碳原子构成金刚石C碳原子构成C60C60分子构成微观结构物理性质深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体，耐高温，质地较软，有滑腻感，有良好的导电性。无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。用途作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、玻璃用于超导、催化、材料科学等领域性质差异金刚石和石墨物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同*C60 中的60是指：一个C60分子中含有60个碳原子。*同种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物。（如O2和O3混合；红磷和白磷混合等）*同种元素组成的纯净物才是单质。石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质，该转化是化学变化。现象：红墨水褪色考点2 无定形碳物质的结构决定性质，性质决定用途。1.无定形碳分类木炭和活性炭：有疏松多孔结构，具有吸附性，可吸附色素、异味等。木 炭：用于除去食品和工业产品里的色素，作冰箱去味剂等。 活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气，制糖工业中白糖脱色，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。焦 炭：用于冶炼金属。炭 黑：制造黑色染料，油墨，油漆等，添加到橡胶里做补强剂，增强耐磨性。（碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素组成的具体物质）考点3 碳单质的化学性质碳的几种单质物理性质各异，而化学性质却相似。1.常温下化学性质不活泼（原因：碳原子的最外层电子数为4，不易得失）用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。2.可燃性（作燃料）反应物氧气充足，碳完全燃烧氧气不足，碳不完全燃烧C + O2 点燃 CO22C + O2 点燃 2CO质量比 3 ： 8 3 ： 4结论反应物相同时，若反应物的用量不同，则生成物不同应用证明某物质含有碳元素（证明燃烧有二氧化碳生成）：点燃该物质，火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯，若浑浊，则有二氧化碳生成，从而证明该物质含有碳元素。3.还原性木炭还原氧化铜实验装置实验现象实验结论黑色粉末逐渐变成光亮的红色；澄清石灰水变浑浊。生成了红色的铜和二氧化碳；化学方程式C + 2CuO 2Cu+CO2实验分析木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因： 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：防止石灰水倒流炸裂热的试管。待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因：防止热的铜接触空气又被氧化。木炭配比比理论值稍微多一点，因为木炭会和试管中的氧气反应，考点4 氧化还原反应高温1.碳还原金属氧化物 （用于工业冶炼金属）碳 + 某些金属氧化物 金属单质 + CO22.氧化还反应分析CuO失去氧元素，有氧化性，是氧化剂，被还原，发生还原反应C夺取氧元素，有还原性，是还原剂，被氧化，发生氧化反应氧化反应：物质结合氧元素的反应。 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。氧化剂：在反应中提供氧元素的物质，具有氧化性，如CuO；还原剂：在反应中得到氧元素的物质，具有还原性，如C、CO、H2等；3.碳与二氧化碳反应：C + CO22CO（吸热反应）4.补充：置换反应：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。考点5 二氧化碳制取的研究1. 工业制二氧化碳煅烧石灰石 CaCO3高温CaO+CO2（石灰石、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3；氧化钙CaO俗称生石灰；氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰）2.实验室制二氧化碳：（1）药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）（2）反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末？反应速率太快，不易控制。为什么不用浓盐酸？浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCl）气体使制得的二氧化碳不纯。为什么不用稀硫酸？生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。（3） 检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。（4） 验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明二氧化碳气体已经收集满。考点6 气体制取的一般思路1. 发生装置 选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）固固加热型固液常温型高锰酸钾制氧气氯酸钾制氧气大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳试管口略向下倾斜适合制取少量气体适合制取大量气体长颈漏斗可随时添加液体药品，注意下端管口液封分液漏斗可控制加入液体的速率，从而控制反应速率注射器可控制加入液体的速率，从而控制反应速率补充改进装置：块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进，可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗流下，淹没过石灰石，反应开始；开始：打开弹簧夹开始：打开弹簧夹，液体淹没固体开始：将布袋子浸入溶液中开始：将试管浸入液体中停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压强回流回长颈漏斗，液体液面低于隔板固液分离，反应停止停止：关闭弹簧夹停止：关闭弹簧夹，液体压入左侧停止：提起布袋子离开液面停止：提起试管离开液面2. 收集装置选择依据：气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）排水集气法向上排空气法向下排空气法适合气体溶解度小不与水反应的气体适合密度比空气大不与空气反应的气体适合密度比空气小不与空气反应的气体注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 所有气体从短管进V排出的水=V气体为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者；集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响手机的气体的纯度气体进入集气瓶后出现在装置下端气体的验满在另一侧出气口气体进入集气瓶后出现在装置上端气体的验满在另一侧出气口考点7 二氧化碳性质1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）2.证明二氧化碳的密度大于空气实 验现 象 将CO2倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中，下面的蜡烛比上面的先熄灭。将水倒入装满CO2的软塑料瓶，旋紧瓶塞，振荡，软塑料瓶变瘪。分析：二氧化碳溶于水使瓶内气压变小，大气压使瓶子变瘪。化学性质：二氧化碳不能燃烧；不支持燃烧；物理性质：密度比空气的大。物理性质：二氧化碳能溶于水生活小贴士：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。3.证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红）实验操作干燥的石蕊小花上喷稀醋酸干燥的石蕊小花上喷水把干燥的小花放进CO2气体中把用水湿润的石蕊小花放入CO2气体取出实验取出用吹风机烘干现象变红不变红不变红变红红色变为紫色分析稀醋酸能使石蕊变红水不能使石蕊变红二氧化碳不能 使石蕊变红二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红碳酸不稳定分解结论CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质使紫色石蕊试液变成红色化学方程式：CO2+H2O=H2CO3碳酸分解生成二氧化碳和水化学方程式：H2CO3=H2O+CO24. 证明二氧化碳与澄清石灰水反应操作：将二氧化碳通入澄清石灰水；现象：澄清石灰水变浑浊：化学反应方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3+H2O（用于检验二氧化碳气体）考点8 二氧化碳的用途CO2的用途依据的性质干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。干冰升华吸热（物理变化）灭火二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，密度比空气的大温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量CO2是光合作用的原料，能促进光合作用制汽水饮料（碳酸饮料）CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸化工原料，制纯碱、尿素等能与多种物质反应考点9 自然界碳氧循环1. 自然界的二氧化碳循环（1） 产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等（2） 消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。2.温室效应（1）温室效应加剧产生的原因：大气中二氧化碳、甲烷、臭氧等温室气体增多；森林因为天灾和人类的乱砍滥伐，导致CO2的消耗减少，引起全球气候变暧；（2）危害：全球气候变暖、两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、农业减产等；引起暴雨、洪水等灾害，极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变生物多样性。（3）防治措施：减少使用化石燃料；开发清洁能源(如核能、太阳能、风能、地热能等)；植树造林，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。提倡低碳生活：“低碳”生活中的“低碳”就是较低的二氧化碳排放。考点10 一氧化碳1.产生：碳的不完全燃烧，化学方程式2C+O2点燃2CO；含CO的燃料泄漏。2.中毒生理过程：CO极易与血液中的血红蛋白结合，结合能力是氧气的200300倍，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。处理方法：万一CO中毒了，怎么急救？ 轻度的应呼吸大量新鲜空气，严重的立即送医院医治。万一煤气泄漏，怎么处理？ 及时关闭阀门，开窗通风。冬天用煤火取暖时，应该注意什么？ 一定要装烟囱，并注意开窗通风，防止中毒。用煤炭取暖时，火炉上放一盆水，可以预防中毒吗？ 不能，因为CO难溶于水。煤气罐中掺有微量具有刺激性气味的气体，为什么？ 便于泄漏时及时发现。检查煤气泄漏的时候怎么检漏？ 用肥皂水检验，有气泡产生说明漏气了。3.可燃性纯净的CO安静的燃烧，产生蓝色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变变浑浊。燃烧的化学方程式：2CO+O2点燃2CO2 澄清石灰水变浑浊的化学方程式：CO2+Ca(OH)2 = CaCO3+H2O用途：作燃料。注意点燃前先检验气体的纯度（验纯）。煤炉底部：C+O2点燃CO2 煤炉中